红墨水染色试验原理及试验步骤

红墨水试验是一种破坏性试验，它又叫染色试验，是一种常用的电子组装焊接质量的分析手段，可以考察电子零件的焊接工艺是否存在虚焊，假焊，裂缝等瑕疵。

红墨水试验原理

染色试验的原理是利用液体的渗透性，将焊点置于红色染剂中，让染料渗入焊点裂纹，干燥后将焊点强行分离，通过观察开裂处界面颜色状态来判断焊点是否断裂。红墨水试验可以检验印刷电路板上BGA及IC的焊接情况，通过观察、分析PCB及IC组件的焊点染色情况，从而对焊接开裂情况进行判定。如果焊接的球形出现了红色药水，就表示这个地方有空隙，也就是有焊接断裂，由焊接断裂的粗糙表面来判断是原本的焊接不良，或是后天不当使用后所造成的断裂。

红墨水试验步骤

样品切割

根据样品的大小评估是否需要切割待测样品，为保证焊点不受损坏，切割时应留有足够的余量，推荐最小余量为25mm。（注意：切割时用低速保持双手稳定水平，原则上尽可能的不进行样品切片，避免人为因素的损坏）。

样品清洗

将样品放入容器中,添加适量的异丙醇，利用超声波清洗机清洗样品5~10分钟。一般清洗5分钟后将样品取出用气枪吹干或烘干，观察样品表面是否清洗干净。

红墨水浸泡

将样品放在准备好的容器中，然后倒入红墨水完全没过样品，将容器放入真空渗透仪中抽真空，保持1分钟，此过程需重复进行三次。抽真空完毕后，然后将样品倾斜45度角（左右）静放0分钟晾干。

样品烘烤

将晾干后的测试样品放入设定好参数的烘箱中烘烤，如果客户有要求的话按客户要求，没有要求的话常用烘烤温度为℃,时间为4H。

样品零件分离

根据样品的大小，选择合适的分离方式：

a.一般较小零件的话，采用AB胶固定住粘在零件表面，采用尖嘴钳分离零件；

b.如果较大的零件的话，采用热态固化胶整个包裹住零件，利用万能材料试验机将零件分离。

判定

a.假如断裂发生在锡球与BGA载板之间，要继续检查BGA载板的焊盘有无剥离现象，红墨水是否进入到焊垫剥离处，如果有，这可能关系到问题可能来自BGA载板的品质问题或BGA载板的焊盘强度不足以负荷外部应力所造成问题的责任归属。

b.假如断裂发生在锡球与PCB之间，要继续检查PCB焊盘有无剥离现象，红墨水是否进入到焊垫剥离处；如果没有，则可能是NWO(NonWetOpen)问题，但是要继续观察断面的形状及粗糙度，如果焊垫剥离且红墨水进入剥离处，则问题可能来自PCB板厂的品质或是PCB本身的焊盘强度就不足以负荷外部应力所造成的开裂。

c.假如断裂发生在BGA锡球的中间，要继续观察其断面为圆弧面、光滑面、粗糙面、平面，如果是光滑的圆弧面，就有可能是HIP（Head-In-Pillow，枕头效应），相反的就比较偏向外部应力引起的开裂。

d.假如是NWO及HIP则偏向制程问题，这类问题通常是因为PCB板材或是BGA载板过reflow高温时变形所引起，但变形量也关系到产品的设计，PCB上的铜箔布线不均匀或太薄时会比较容易造成变形。其次是焊锡镀层氧化。

对于存在染色的器件，试验结果一般选用如下图1所示的“染色点位分布”来呈现。其中，方格表示器件所有焊点的分布；黑色方格表示此处不存在焊点；白色方格表示此处焊点无异常不存在染色；绿、黄、橙、红方格表示此处焊点存在染色（不同颜色代表不同染色面积占比，如下图2）；方格内数字（1、2、、4、5）表示此处染色焊点的断裂模式（如下图2）

测试流程

1、确定好检测项目、检测条件、检测标准；

2、业务员依据试验大纲给出试验报价；

、签订委托检测协议书，明确单位名称、产品名称、检测项目的等内容；

4、委托方支付测试费，测试工程师安排试验排期；

5、确定检测日期后，委托方邮寄样品；

6、委托协议书录入系统，分配专业测试工程师进行测试；

7、测试通过，试验后5个工作日出具检测报告；

8、出具电子版/纸制版中文检测报告。